Файл: Супряга Н.П. Радиолокационные средства непрерывного излучения.pdf

обеспечивая

хорошую развязку по

отношению

к

прямым

сигналам.

Н о так как

путь от местного гетеродина и ат

передатчика

д о кри­

сталлического смесителя различен

и существуют

сигналы,

отражен -

Рис.

80.

Кривая

/ f

Рис.

81.

Кривая

за­

для

малых значений

висимости

величи-

1

аргумента

М

ны —

для

малых

значений

г

ные от

неоднородностей

(антенна,

антенный

переключатель),

неко­

торая

часть

прямого

сигнала неизбежно

попадает

в

приемник.

Такой

ж е эффект

может

вызывать

паразитная

амплитудная

моду ­

П Н. П. Супряга

153

ции

должна

быть

достаточно

низкой, чтобы максимальная даль­

ность

Гмаис

была

значительно

ниже дальности, на которой

отноше­

ние сигнал/шум приближается

к нулю (см. рис. 82) . М о ж н о

пока­

зать, что частота

F M д о л ж н а

находиться в

пределах

—

< F M < —

(159)

4 г м а к о

ы м а к о

и быть возможно

С

=

С

ближе к величине

. Д л я

4 г М а к о

4/(мако COS ф

мальная частота

модуляции определяется следующим

выражением:

(FM)

м а к о <

—

•

(160)

" ' ' ' м а к о

Это следует из того, что для однозначности

измерения

высоты

мак­

симальный

фазовый угол удвоенной

частоты

модуляции (2F„)

дол­

ж е н быть

меньше,

чем 2л. Дл я /г= 1 неравиеиство (160)

будет иметь

вид

( F M ) M a K o < — ~

=

-

- .

(161)

2 Г м а к о

2 Л м а к о С 0 5 ф

В случае применения

фазовых

методов

измерения

необходимо

неравенство (161) принимает

вид

(FM) м а к о > —

= —

- ,

(162)

4 г М а к о

4 Л М а к о COS ф

нимальная частота

модуляции д о л ж н а

быть

м и н

— 2 (Ы

м а к о ,

(163)

где ( / д ) м а к о является максимальным

допплеровским

сдвигом в луче

и определяется формулой (138):

/г %

2 К М а к о

(164)

( / д ) м а к о =

cosy.

Следовательно,

выражение

(163)

примет вид

( Г м ) м и я =

4 1 / ^ К С cos у.

(165)

648,55 км/ч,

длина волны

2,26 см (f 0 = 13,325 Ггц),

угол у=72>°,

угол

•ф = 20°, при

умеренных

значениях вертикальной

скорости и

углов

шения была на максимальной дальности /'маис, то требуемый

индекс

модуляции р д о л ж е н определяться из уравнения

(149),

так

как

максимальная величина для выбранного порядка функции

Бесселя

зависит

от аргумента М. Если подставить

значения

FN

и ги

в вы­

ражение

(149), то его можно переписать так:

(166)

Д а л е е

из

выражений

(146)

и

(147) .видно, что отношение

сиг­

нал/шум

является функцией Jn(M).

Таким

образом,

если

необходимо

самое высокое отношение сигнал/шум на

максимальной

рассчитан­

ной дальности

Гмпис,

то

выражение

(166)

примет вид

М =

2?.

(167)

Из

таблицы

функций

Бесселя

видно,

что величина Jt(M)

мак­

симальна для М =

1,8.

Как следует

из

выражения (167),

индекс мо­

дуляции

передатчика

р д о л ж е н

быть

0,9,

для того

чтобы

получить

максимальный

сигнал

на

максимальной дальности.

Такая

величи­

на р и была

выбрана.

Выбор несущей частоты излучения. В

рассматриваемой

системе

несущая

частота

равна

13,325

Ггц

(точнее

находится в

диапазоне

от 13,25

до

13,4 Ггц).

Такая высокая

частота позволяет

работать с

узкой диаграммой

направленности

при сравнительно

малом

раскрыве

антенны. При узкой диаграмме направленности улучшается

точность

измерения

высоты

над водой,

меньше

сказывается

проблема

«лож­

ной цели», которая

имеет

место

в ЧМ радиовысотомерах

с непрерыв­

ным излучением и широкой диаграммой

направленности

антенн.

Последнее очень важно при посадке самолета с таким

радиовысо­

томером

на палубу

авианосца.

При несущей частоте 13,325 Ггц в значительной степени улуч­

шаются

характеристики

системы

при работе

над льдом и снегом.

Выбор типа передатчика. Генератором передатчика может слу­

жить маломощный клистрон, но лучше использовать

варакторный

умножитель.

Достоинства

варакторных

умножителей

заключаются

в том, что

они позволяют создать всю систему иа полупроводниковых

прибо­

рах, имеют высокую надежность, хорошую стабильность

частоты,

малую спектральную мощность шума и не требуют

высоковольтных

источников

питания.

Учитывая высокую эффективность сигнала описываемой

Р Л С ,

можно

считать достаточной мощность передатчика 100 мет.

Тип

стабилизации

антенны. Известно,

что в допплеровских

Р Л С

влияние

крена и тангажа

самолета

может

быть устранено либо пу­

тем стабилизации

антенны в пространстве,

либо за

счет

так

назы-

11*

155

локационных

измерений

в соответствии с измеренными значениями

углов крена

и тангажа.

Д л я

обеспечения высокой точности измере­

ния скорости

при работе

над

водной поверхностью целесообразнее

сеянных водой сигналов

сильно зависит от угла падения

луча. Это

не только значительно

ослабляет сигнал, выдаваемый

стабилизи­

высокочастотного источника

генерации, то напряжение

с частотой модуляции подзодится к

отражателю кли­

строна) .

ЧМ сигнал поступает на

антенную

систему. Идеаль­

одной

боковой

полосы,

на

который

поступает

также

сигнал частотой

30 Мгц

от специального генератора. На

выходе модулятора одной боковой полосы

образуется

ЧМ сигнал, средняя частота спектра

которого

распо­

ложена на одной из боковых полос на

частоте

30

Мгц.

Этот

сигнал

используется в_ качестве сигнала местного

гетеродина

для

балансного

смесителя.

На

выходе

ба­

тельно,

прямой

сигнал

и сигнал

местного

гетеродина

имеют;

частоту

30

Мгц,

то предварительный

усилитель

перегружается

на

частоте 30 Мгц.

Чтобы избежать пере­

каналы

измерения

скорости

и

высоты

соответственно.

Далее

происходит

понижение

промежуточной

частоты

с 30 Мгц до второй

промежуточной

частоты / п ч 2

= 252

кгц

путем

смешивания

сигнала

30

Мгц

с

сигналом

в

29,748 Мгц, вырабатываемым

специальным

генератором.